The GTPase superfamily: conserved structure and molecular mechanism

Nature

Volumn 349, Issue 6305, 1991, Pages 117-127

  Bourne, Henry R ^a   Sanders, David A ^b,c   McCormick, Frank ^b  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b NOVARTIS PHARMA AG   (Switzerland)

^c WHITEHEAD INSTITUTE FOR BIOMEDICAL RESEARCH   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

GUANOSINE DIPHOSPHATE; GUANOSINE TRIPHOSPHATASE; GUANOSINE TRIPHOSPHATE;

AMINO ACID SEQUENCE; MOLECULAR INTERACTION; PRIORITY JOURNAL; PROTEIN STRUCTURE; REVIEW; STRUCTURE ACTIVITY RELATION;

AMINO ACID SEQUENCE; ANIMAL; GTP PHOSPHOHYDROLASE-LINKED ELONGATION FACTORS; GTP-BINDING PROTEINS; GUANOSINE DIPHOSPHATE; GUANOSINE TRIPHOSPHATE; HUMAN; MOLECULAR SEQUENCE DATA; PEPTIDE ELONGATION FACTORS; PEPTIDE INITIATION FACTORS; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN PROCESSING, POST-TRANSLATIONAL; PROTO-ONCOGENE PROTEIN P21(RAS); SIGNAL TRANSDUCTION; SUPPORT, NON-U.S. GOV'T; SUPPORT, U.S. GOV'T, P.H.S.;

EID: 0026026818     PISSN: 00280836     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1038/349117a0     Document Type: Review

References (150)

1. Jurnak, F. Science 230, 32-36 (1985).
2. La Cour, T. F. M., Nyborg, J., Thirup, S. & Clark, B. F. C. EMBO J. 4, 2385-2388 (1985).
3. de Vos, A. M. et al. Science 239, 888-893 (1988).
4. Pai, E. F. et al. Nature 341, 209-214 (1989).
5. Milburn, M. V. et al. Science 247, 939-945 (1990).
6. Brünger, A. T. et al. Proc. natn Acad Sci. USA 87, 4849-4853 (1990).
7. Pai, E. F. et al. EMBO J. 9, 2351-2359 (1990).
8. Bourne, H. R., Sanders, D. A. & McCormick, F. Nature 348, 125-132 (1990).
9. Jurnak, F., Heffron, S. & Bergmann, E. Cell 60, 525-528 (1990).
10. Romero, G., Chau, V. & Biltonen, R. L. J biol. Chem. 260, 6167-6174 (1985).
11. Stryer, L. & Bourne, H. R. A. Rev. Cell Biol. 2, 391-419 (1986).
12. Powers, S., O’Neill, K. & Wigler, M. Molec. Cell. Biol. 9, 390-395 (1989).
13. Hwang, V. W., Sanchez, A. & Miller, D. L. J. biol. Chem. 264, 8304-8309 (1989).
14. Kaziro, V. Biochim. biophys. Acta 505, 95-127 (1978).
15. Dholakia, J. N. & Wahba, A. J. J. biol. Chem. 264, 546-550 (1989).
16. Gilman, A. G. A. Rev. Biochem. 56, 615-649 (1987).
17. Neer, E. J. & Clapham, D. E. Nature 333, 129-134 (1988).
18. Birnbaumer, L. et al. Kidney Internatn. (Suppl.)32, S14-S37 (1987).
19. Freissmuth, M., Casey, P. J. & Gilman, A, G. FASEB J. 3, 2125-2131 (1989).
20. Lefkowitz, R. J. & Caron, M. G. J. biol. Chem. 263, 4993-4996 (1988).
21. Ross, E. M. Neuron 3, 141-152 (1989).
22. Fung, B. K.-K. J. biol. Chem. 258, 10495-10502 (1983).
23. Fung, B. K.-K. & Nash, C. R. J. biol. Chem. 258, 10503-10510 (1983).
24. FLorio, V. A. & Sternweis, P. C. J biol. Chem. 264, 3909-3915 (1989).
25. Higashijima, T., Ferguson, K. M., Sternweis, P. C., Smigel, M. D. & Gilman, A. G. J. biol. Chem. 262, 762-766 (1987).
26. Cerione, R. A. et al. Nature 318, 293-295 (1985).
27. Navon, S. E. & Fung, B. K.-K. J. biol. Chem. 262, 15746-15751 (1987).
28. Neer, E. J., Pulsifer, L. & Wolf, L. G. J. biol. Chem. 263, 8996-9000 (1988).
29. Navon, S. E. & Fung, B. K.-K. J. biol. Chem. 263, 489-496 (1988).
30. Masters, S. B., Stroud, R. M. & Bourne, H. R. Protein Engng 1, 47-54 (1986).
31. Schlichting, I. et al. Nature 345, 309-315 (1990).
32. Feuerstein, J., Goody, R. S. & Webb, M. R. J. biol. Chem. 264, 6188-6190 (1989).
33. Ahnn, J., March, P. E., Takiff, H. E. & Inouye, M. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 83, 8849-8853 (1986).
34. Bender, A. & Pringle, J. R. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 86, 9976-9980 (1989).
35. Barbacid, M. A. Rev Biochem. 56, 779-827 (1987).
36. Krenget, U. et al. Cell 62, 539-548 (1990).
37. Neal, S. E., Eccleston, J. F., Hall, A. & Webb, M. R. J biol. Chem. 263, 19718-19722 (1988).
38. Neal, S. E., Eccleston, J. F. & Webb, M. R. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 87, 3562-3565 (1990).
39. Schlichting, I. et al. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 86, 7687-7690 (1989).
40. Miller, R. T., Masters, S. B., Sullivan, K. A., Beiderman, B. & Bourne, H. R. Nature 334, 712-715
41. Hwang, Y. W., Jurnak, F, & Miller, D. L. in The Guanine-Nucleotide Binding Proteins: Common Structural and Functional Properties (eds Bosch, L., Kraal, B. & Parmeggiani, A.) 77-85 (Plenum, New York, 1989).
42. Hurley, J. B., Simon, M. I., Teplow, D. B., Robishaw, J. D. & Gilman, A. G. Science 226, 860-862
43. Graziano, M. & Gilman, A., G. J. biol. Chem. 264, 15475-15482 (1989).
44. Masters, S. B. et al. J. biol. Chem. 264, 15467-15474 (1989).
45. Landis, C. A. et al. Nature 340, 692-696 (1989).
46. Der, C. J., Finkef, T. & Cooper, G. M. Cell 44, 167-176 (1986).
47. Bourne, H. R., Landis, C. A. & Masters, S. B. Proteins 6, 222-230 (1989).
48. Lyons, J. et al. Science 249, 655-659 (1990).
49. Van Dop, C., Tsubokawa, M., Bourne, H. R. & Ramachandran, J. J. biol. Chem. 259, 696-698 (1984).
50. Cassel, D. & Pfeuffer, T. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 75, 2669-2673 (1978).
51. Abood, M. E., Hurley, J. B., Pappone, M.-C., Bourne, H. R. & Stryer, L. J. biol. Chem. 257, 10540-10543 (1982).
52. Freissmuth, M. & Gilman, A. G. J. biol. Chem. 264, 21907-21914 (1989).
53. Masters, S. B. et al. Science 241, 448-451 (1988).
54. Woon, C. W., Soparkar, S., Heasley, L. & Johnson, G. L. J. biol. Chem. 264, 5687-5693 (1989).
55. Winslow, J. W., Bradley, J. D., Smith, J. A. & Neer, E. J. J. biol. Chem. 262, 4501-4507 (1987).
56. Sigal, I. S., Gibbs, J. B., D’Alonzo, J. S. & Scolnick, E. M. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 83, 4725-4729 (1986).
57. McCormick, F. Cell 56, 5-8 (1989).
58. Gibbs, J. B., Schaber, M. D., Schofield, T. L., Scolnick, E. M. & Sigal, I. S. Proc. natn. Acad. Sci U.S.A. 86, 6630-6634 (1989).
59. Gibbs, J. B. & Marshall, M. S. Microbiol. Rev. 53, 171-185 (1989).
60. Hall, A. Cell 61, 921-923 (1990).
61. Srivastava, S. K., Di Donato, A. & Lacal, J. C. Molec. cell. Biol. 9, 1779-1783 (1989).
62. Zhang, K., Noda, M., Vass, W. C., Papageorge, A. G. & Lowy, D. R. Science 249, 162-165 (1990).
63. Schejter, E. D. & Shilo, B. Z. EMBO J. 4, 407-412 (1985).
64. Lowe, D. G., Ricketts, M., Levinson, A. D. & Goeddel, D. V. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 85, 1015-1019 (1988).
65. Zengel, J. M., Archer, R. H. & Lindahl, L. Nucleic Acid Res. 12, 2181-2192 (1984).
66. Buttarelli, F. R., Calogero, R. A., Tiboni, O., Gualerzi, C. O. & Pon, C. L. Molec. gen. Genet. 217, 97-104 (1989).
67. Meng, B. Y., Shinozaki, K. & Sugiura, M. Molec. gen. Genet 216, 25-30 (1989).
68. March, P. E. & Inouye, M. J. biol. Chem. 260, 7206-7213 (1985).
69. Laursen, R. A., L’ltalien, J. J., Nagarkatti, S. & Miller, D. L. J. biol. Chem. 256, 8102-8109 (1981).
70. Bachleitner, M., Ludwig, W., Stetter, K. O. & Schleifer, K. H. FEMS Microbiol. Lett. 57, 115-120 (1989).
71. Kushiro, A., Shimizu, M. & Tomita, K.-I. Eur. J. Biochem. 170, 93-98 (1987).
72. Ohama, T., Yamao, F., Muto, A. & Osawa, S. J. Bact. 169, 4770-4777 (1987).
73. Montandon, P.-E. & Stutz, E. Nucleic Acids Res. 11, 5877-5892 (1983).
74. Nagata, S., Tsunetsugu-Yokota, Y., Naito, A. & Kaziro, Y. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 80, 6192-6196 (1983).
75. Lechner, K. & Bock, A. Molec. gen. Genet. 208, 523-528 (1987).
76. Brands, J. H. G. M., Maassen, J. A., Van Hemert, F. J., Amons, R. & Moller, W. Eur. J. Biochem. 155, 167-171 (1986).
77. Schirmaier, F. & Philippsen, P. EMBO J. 3, 3311-3315 (1984).
78. Pokalsky, A. R. et al. Nucleic Acids Res. 17, 4661-4673 (1989).
79. Hoshino, S.-I. et al. EMBO J. 8, 3807-3814 (1989).
80. Kikuchi, Y., Shimatake, H. & Kikuchi, A. EMBO J. 7, 1175-1182 (1988).
81. Kohno, K. et al. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 83, 4978-4982 (1986).
82. Toda, K. et al. J. biol. Chem. 264, 15489-15493 (1989).
83. Sacerdot, C., Dessen, P., Hershey, J. W. B., Plumbridge, J. A. & Grunberg-Manage, M. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 81, 7787-7791 (1984).
84. Friedrich, K., Brombach, M. & Pon, C. L. Molec. gen. Genet 214, 595-600 (1988).
85. Trach, K. & Hoch, J. A. J. Bact 171, 1362-1371 (1989).
86. McGrath, J. P., Capon, D. J., Goeddel, D. V. & Levinson, A. D. Nature 310, 644-649 (1984).
87. Capon, D. J., Chen, E. Y., Levinson, A. D., Seeburg, P. H. & Goeddel, D. V. Nature 302, 33-37 (1983).
88. Taparowsky, E., Shimizu, K., Goldfarb, M. & Wigler, M. Cell 34, 581-586 (1983).
89. Powers, S. et al. Cell 36, 607-612 (1984).
90. Lowe, D. G. et al. Cell 48, 137-146 (1987).
91. Reymond, C. D., Gomer, R. H., Mehdy, M. C. & Firtel, R, A. Cell 39, 141-148 (1984).
92. Mozer, B., Marlor, R., Parkhurst, S. & Corces, V. Molec. cell. Biol. 5, 885-889 (1985).
93. Bishop, J. G., III, & Corces, V. G. Genes Dev. 2, 567-577 (1988).
94. Neumann-Silberberg, F. S., Schejter, E., Hoffmann, F. M. & Shilo, B.-Z. Cell 37, (1984).
95. Fukui, Y. & Kaziro, Y. EMBO J. 4, 687-692 (1985).
96. Pizon, V., Chardin, P., Lerosey, I., Olofsson, B. & Tavitian, A. Oncogene 3, 201-204 (1988).
97. Polakis, P. G. et al. J. biol. Chem. 264, 16383-16389 (1989).
98. Yeramian, P., Chardin, P., Madaule, P. & Tavitian, A. Nucleic Acids Res. 15, 1869 (1987).
99. Chardin, P., Madaule, P. & Tavitian, A. Nucleic Acids Res. 16, 2717 (1988).
100. Madaule, P., Axel, R. & Myers, A. M. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 84, 779-783 (1987).
101. Didsbury, J., Weber, R. F., Bokoch, G. M., Evans, T. & Snyderman, R. J. biol. Chem. 264, 16378-16382 (1989).
102. Johnson, D. I. & Pringle, J. R. J. Cell Biol, (in the press).
103. Matsui, M., Sasamoto, S., Kunieda, T., Nomura, N. & tshizaki, R. Gene 76, 313-319 (1989).
104. Miyake, S. & Yamamoto, M. EMBO J. (in the press).
105. Zahraoui, A., Touchot, N., Chardin, P. & Tavitian, A. J. biol. Chem. 264, 12394-12401 (1989).
106. Gallwitz, D., Donath, C. & Sander, C. Nature 306, 704-707 (1983).
107. Saxe, S. A. & Kimmel, A. R. Devl Genet. 9, 259-265 (1988).
108. Salminen, A. & Novick, P, J. Cell 49, 527-538 (1987).
109. Bucci, C. et al. Nucleic Acids Res. 16, 9979-9993 (1988).
110. Bobak, D. A. et al. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 86, 6101-6105 (1989).
111. Sewell, J. L. & Kahn, R. A. Proc. natn. Acad. Sci U.S.A. 85, 4620-4624 (1988).
112. Botstein, D. et al. Cold Spring Harbor Symp. quant Biol. 53, 629-636 (1988).
113. Nakano, A. & Muramatsu, M. J. Cell Biol. 109, 2677-2691 (1989).
114. Robishaw, J. D., Russell, D. W., Harris, B. A., Smigel, M. D. & Gilman, A. G. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 83, 1251-1255 (1986).
115. Jones, D. T. & Reed, R. R. J. biol. Chem. 262, 14241-14249 (1987).
116. Medynski, D. C. et al. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 82, 4311-4315 (1985).
117. Fong, H. K. W., Yoshimoto, K. K., Eversole-Cire, P. & Simon, M. I. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 85, 3066-3070 (1988).
118. Matsuoka, M., Itoh, H., Kozasa, T. & Kaziro, Y. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 85, 5384-5388 (1988).
119. Nakafuku, M., Itoh, H., Nakamura, S.& Kaziro, Y. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 84, 2140-2144(1987).
120. Dietzel, C. & Kurjan, J. Cell 50, 1001-1010 (1987).
121. Nakafuku, M. et al. Proc. natn. Acad Sci. U. S A. 65, 1374-1378 (1988).
122. Pupillo, M., Kumagai, A., Pitt, G. S., Firtel, R. A. & Devreotes, P. N. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 86, 4892-4896 (1989).
123. Bernstein, H. D. et al. Nature 340, 482-486 (1989).
124. Romisch, K. et al. Nature 340, 478-482 (1989).
125. Hann, B. C., Poritz, M. A. & Walter, P. J Cell Biol. 109, 3223-3230 (1989).
126. Bystrom, A. S., Hjalmarsson, K. J., Wikstrom, P. M. & Bjork, G. R. EMBO J. 2, 899-905 (1983).
127. Gill, D. R., Hatfuil, G. F. & Saimond, G. P. C. Molec. gen. Genet. 205, 134-145 (1986).
128. Lauffer, L. et al. Nature 318, 334-338 (1985).
129. Broek, D. et al. Cell 48, 789-799 (1987).
130. Camonis, J. H. et al. EMBO J. 5, 375-380 (1986).
131. Créchet, J.-B. et al. Science 248, 866-868 (1990).
132. Sullivan, K. A. et al. Nature 330, 758-760 (1987).
133. Kurjan, J. in G Proteins (eds Iyengar, i. & Birnbaumer, L.) 571-599 (Academic, New York, 1990).
134. Hamm, H. E. et al. Science 241, 832-835 (1988).
135. Hamm, H. E., Deretic, D., Hofmann, K. P., Schleicher, A. & Kohl, B. J. biol. Chem. 262, 10831-10838 (1987).
136. Deretic, D. & Hamm, H. E. J. biol. Chem. 262, 10839-10847 (1987).
137. Wistow, G. J., Katial, A., Craft, C. & Shinohara, T. FEBS Lett. 196, 23-28 (1986).
138. West, R. E., Moss, J., Vaughan, M., Liu, T, & Liu, T. Y, J. biol. Chem. 260, 14428-14430 (1985).
139. Arai, K. I., Kawakita, M., Nakamura, S., Ishikawa, I. & Kaziro, Y. J. Biochem. 76, 523-534 (1974).
140. Camonis, J. H. & Jacquet, M. Molec. cell. Biol. 8, 2980-2983 (1988).
141. Sigal, I. S. et al. Proc. natn. Acad. Sci. U.S.A. 83, 952-956 (1986).
142. Adari, H., Lowy, D. R., Wiltumsen, B. M., Der, C. J. & McCormick, F. Science 240, 518-521 (1988).
143. Willumsen, B. M. et al. Molec. cell. Biol. 6, 2646-2654 (1986).
144. Vogel, U. S. et al. Nature 335, 90-93 (1988).
145. Cales, C., Hancock, J. F., Marshall, C. J. & Hall, A. Nature 332, 548-551 (1988).
146. Yamasaki, K. et al. Biochem. biophys. Res. Commun. 162, 1054-1062 (1989).
147. Freeh, M. et al. Science 249, 169-171 (1990).
148. Rey, I. et al. Molec. cell. Biol. 9, 3904-3910 (1989).
149. Schaber, M. D. et al. Proteins 6, 306-315 (1989).
150. Garrett, M. D., Self, A. J., van Oers, C. & Hall, A. J. biol. Chem. 264, 10-13 (1989).